上海市2023-2024学年高三“新高考”最终质量调研物理试卷（解析版）.docx

高级中学名校试卷

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上海市2024年高三“新高考”最终质量调研（等级考）

物理学科

考生注意：

1.本试卷共10页，5个场景，28个小题，试卷满分100分，考试时间60分钟。

2.本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写学校、班级、姓名。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。

3.本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。

4.本试卷标注“计算”“简答”“论证”等试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。

5.本试卷标注为“作图”的试题，用2B铅笔在答题纸对应框内画出图像，需要画出大致的轨迹以及特殊点。

6.本试卷的场景将诱导学生们，一步一步从微观粒子拓宽视野直到宇宙中

微型粒子

科学家发现很多物质的微观形式均为粒子，宏观的物质，甚至光，都是由粒子构成的，科学家分别用a、b两束光照射同一光电效应设备，得到光电流与光电管两极间电压的关系图像如图所示。

1.下列说法正确的是（）

A.a、b两束光频率相同

B.b光的衍射现象比a光更容易观察

C.b光的强度大于a光的强度

D.若两种单色光分别照射基态氢原子时都能使其能级跃迁，则b光使其跃迁能级更高

2.科学家进而分析光电效应的电路图。①、②两束单色光是由处在同一激发态的原子跃迁到I态和II态时产生的，若光束①通过窗口照射到阴极K后，滑动变阻器的滑片P滑到位置a时，电流表的读数恰好变为0：光束②通过窗口照射到阴极K后，滑动变阻器的滑片P滑到位置b时，电流表的读数恰好变为0

光束①产生的饱和电流___________光束②的饱和电流；光束①产生的光电子初动能___________光束②产生的光电子初动能

A.大于B.小于C.无法判断

3.计算并解释在2中得出的结论

科学家发现一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在球的外部产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。而均匀带电薄球壳在内部任意点产生的电场强度为零，由以上信息结合叠加原理解决下列问题。已知静电力常量为k。根据汤姆生的原子模型，我们可以把原子看成是一个半径为R=10-10m的电中性的球体，正电荷均匀分布在整个球内，电子像枣糕里的枣子一样镶嵌在原子里。在?粒子散射实验中，某?粒子沿着原子边缘以速度v射向金原子，如图乙所示。不考虑电子对?粒子的作用。为简单计，认为该?粒子接近金原子时（即r?R，图中两条平行虚线范围内）才受金原子中正电荷的静电作用，作用力为恒力，大小为F=（Q和q分别为金原子正电荷电量和?粒子电量）、方向始终与入射方向垂直，作用时间的数量级为（k=9.0×109Nm2/C2，金原子序数79，粒子动能约Ek=5MeV=8?10-13J，电子电量e=1.6×10-19C，保留3位有效数字）；

（1）一半径为R、带正电荷Q的粒子，以球心O为原点建立坐标轴Ox，如图甲所示。求Ox轴上电场强度大小E与坐标x的关系并在答题纸上作出函数图像

（2）求?粒子的偏转角度。

4.电子是原子的组成部分，当电子的速度为零时，电子的质量为m0=9.11×10-31kg，该电子由静止开始经加速电压U=106V加速后，该电子的质量和速度的大小分别为多少？（计算结果保留4位有效数字）

5.2023年11月2日，日本东京电力公司启动第三批约7800吨核污染水排海，引起多国强烈反对。其中有一种难以被清除的氚具有放射性，会发生衰变，产生危害较小的He-3（指质量数为3），其半衰期为12.43年，研究人员发现，氚在0.09g/L下为安全浓度

（1）写出氚发生衰变的核方程式

（2）1kg的氚原子核，在100L的水中，需要经过至少___________年，才能达到安全浓度。

〖答案〗1.D2.CC

3.（1）（xR）；（xR）；；（2）°

4.kg；m/s

5.（1）；（2）87.01年

〖解析〗【1题详析】

A．由图可知，b对应的遏止电压大于a对应的遏止电压，则b的频率大于a的频率，若两种单色光分别照射基态氢原子时都能使其能级跃迁，根据光电效应方程可知，则b光使其跃迁能级更高，故A错误，D正确；

B．b的波长小于a的波长，b光的衍射现象比a光更不容易观察，故B错误；

C．a对应的饱和光电流大于b的饱和光电流，则a光的光照强度一定大于b光的光照强度，故C错误；

故选D。

【2题详析】

[1][2]根据电路图可知，滑动变阻器的滑片P滑到位置a时的减速电压小于滑到位置b时的减速电压，即光束①的遏止电压小于光束②的遏止电压，根据

可知，光束①的光子的能量小于光束②的光子的能量，即光束①的光子的